شیرین‌سازی آب دریا با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر ۴ گانه
با توجه به افزایش تقاضا برای انرژی و ارتباط مستقیم آن با حل مشکلات روزمره زندگی، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. در این راستا، شیرین‌سازی آب دریا که فرآیندی پرمصرف از نظر انرژی بوده به‌عنوان راه‌حلی ایده‌آل مطرح شده است.
به گزارش وزارت نیرو، اهمیت گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر به دلیل ارتباط آن با حل مشکلات روزمره زندگی، به‌ویژه کمبود آب با افزایش تقاضا، در حال ازدیاد است؛ به همین دلیل، شیرین‌سازی آب دریا که انرژی زیادی مصرف می‌کند به‌عنوان راه‌حل ایده‌آل با تکیه بر منابع انرژی تجدیدپذیر جهت تأمین نیازهای آب شیرین و حفظ محیط زیست با هزینه‌ای مناسب در مقایسه با ایستگاه‌های سنتی که با انرژی فسیلی کار می‌کنند، مورد توجه قرار گرفته است.
در ادامه روش‌های شیرین‌سازی آب دریا با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، کاربردهای عملی، چالش‌ها و اثرات زیست‌محیطی این فناوری سبز مورد بررسی قرار گرفته است.
فرآیند شیرین‌سازی آب به حذف نمک‌ها و دیگر مواد معدنی و آلاینده‌ها از آب دریا، آب‌های کم‌نمک و فاضلاب اشاره دارد تا آب شیرین و مناسب برای استفاده‌های انسانی، خانگی و صنعتی حاصل شود. این فناوری به‌طور فزاینده‌ای به‌عنوان راه‌حل مطلوب برای تأمین آب شیرین در مناطق با منابع آبی محدود استفاده می‌شود.
مزایایی شیرینی سازی آب دریا را می‌توان غلبه بر مشکل کمبود آب شیرین ناشی از تغییرات اقلیمی، تأمین مقادیر کافی آب شیرین برای استفاده‌های خانگی، تجاری و صنعتی و بهره‌برداری از منابع آبی شور، به‌ویژه در مناطق خشک یا کم‌آب برشمرد. از طرفی این موضوع معایبی را همچون هزینه‌های بالا و مصرف زیاد انرژی، تولید گازهای گلخانه‌ای که ممکن است تلاش‌ها برای کاهش تغییرات اقلیمی را تحت تأثیر قرار دهد و تأثیر منفی بر اکوسیستم‌ها، ناشی از بازگرداندن آب با شوری و حرارت بالا به دریا را به همراه دارد.
نقش انرژی‌های تجدیدپذیر در شیرین‌سازی آب
برای کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن از ایستگاه‌های شیرین‌سازی کنونی و گسترش فناوری‌های شیرین‌سازی پاک، ائتلاف جهانی برای شیرین‌سازی آب هدف خود را بر این قرار داده که تا سال ۲۰۲۵، ۲۰ درصد از ایستگاه‌های جدید شیرین‌سازی با انرژی‌های تجدیدپذیر کار کنند. در حال حاضر، سهم جهانی استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در این فرآیند تنها حدود ۱ درصد است.
برای شیرین‌سازی آب دریا چندین منبع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد، امواج دریا و زمین‌گرمایی در ایستگاه‌های شیرین‌سازی آب استفاده می‌شود. در ادامه، هر یک از این روش‌ها به‌طور مختصر توضیح داده شده است.
۱. انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی به دلیل فراوانی و پایداری‌اش در مقایسه با منابع دیگر، بیشترین سهم را در فرآیندهای شیرین‌سازی دارد. است، از انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) و فتوولتائیک (PV)دو روش اصلی شیرین‌سازی حرارتی نیز معروف است، حرارت مستقیم برای تبخیر آب تولید می‌شود. در روش دوم، برق از طریق پنل‌های خورشیدی برای پمپاژ در فرآیند اسمز معکوس تولید می‌شود.
۲. انرژی باد
سیستم‌های شیرین‌سازی آب با انرژی باد شامل ترکیبی از توربین‌های بادی و ایستگاه‌های شیرین‌سازی است. این سیستم‌ها برای مناطق با سرعت باد پایین طراحی شده و ثبات تولید را فراهم می‌کنند.
۳.امواج دریا
در مناطق ساحلی که با کمبود آب شیرین مواجه‌اند، از انرژی حرکتی امواج دریا استفاده می‌شود. این سیستم‌ها از انرژی دریایی برای فشرده‌سازی آب و فرآیند اسمز معکوس استفاده می‌کنند.
۴.انرژی زمین گرمایی
انرژی زمین‌گرمایی به دلیل پایداری دمای زیرزمینی گزینه‌ای مطلوب برای فرآیندهای شیرین‌سازی است. این انرژی از طریق چاه‌های عمیق برای تولید حرارت موردنیاز استفاده می‌شود.
با تمام این‌ها هیچ فناوریی بدون چالش نیست شیرین‌سازی آب دریا نیز با چالش مصرف بالایی انرژی و تولید ضایعات رو به رو بوده که اصلی‌اترین چالش این فناوری است.
آکادمی انرژی آلمان در اردن در این باره همچنین نوشت، البته برای مقابله با چالش مصرف بالای انرژی و ضایعات اضافی همانطور که در این گزارش آمده است، بهره‌‍گیری از انرژی تجدیدپذیر و بازیافت ضایعات تولیدی دو راهکاری است که پیشنهاد می‌شود.
